Den viktigaste skillnaden mellan kolloidal kiseldioxid och reaktiv kiseldioxid är att kolloidal kiseldioxid är den polymera formen av kisel, medan reaktiv kiseldioxid är den icke-polymera formen av kisel.
Kisel eller kiseldioxid är en kristallin förening som är vanlig i de flesta stenar, mineraler och sand. Detta ämne bildas när kisel och syre reagerar med varandra och en annan metall eller mineral. Vanligtvis finns kiseldioxid i vattenförsörjning i två former: reaktiv kiseldioxid och kolloidal kiseldioxid.
Vad är kolloidal kiseldioxid?
Kolloidal kiseldioxid är en suspension av kiseldioxidpartiklar i flytande fas. Kiseldioxidstrukturen i denna suspension kan beskrivas som amorfa, icke-porösa och typiskt sfäriska kiseldioxidpartiklar. När kiseldioxidpartiklar finns i vattnet täcks ytan av kolloidal kiseldioxid i kontakt med vatten av siloxanbindningar och silanolgrupper. Därför kan vi beskriva kolloidal kiseldioxid som en hydrofil substans som kan bilda vätebindningar.
Figur 01: Silikapartikelyta i vatten
Vi kan framställa kolloidal kiseldioxid via en flerstegsprocess där en alkalisilikatlösning delvis neutraliseras, vilket leder till bildandet av kiselkärnor. I allmänhet är kiseldioxidpartikelsubenheter i storleksintervallet 1 till 5 nm. Kombination av dessa subenheter beror på polymerisationsbetingelserna som är närvarande i den kolloidala suspensionen. Den initiala surgöringen av vattenglaslösning (natriumsilikatlösning) ger emellertid kiselhydroxid, Si(OH)4.
Om vi tillsätter ett s alt till den kolloidala kiseldioxidsuspensionen (eller om pH sänks under 7), tenderar kiseldioxidpartiklarna i suspensionen att smälta samman och bilda kedjor. Denna produkt kallas kiselgel. Men om vi håller pH något på den alkaliska sidan (över pH=7), så förblir kiseldioxidpartiklarna separerade och tenderar att växa gradvis. Vi kan kalla denna typ av kiseldioxid som utfälld kiseldioxid eller kiseldioxidsoler.
Det finns många olika användningsområden för kolloidal kiseldioxid, inklusive papperstillverkning där den används som dräneringshjälpmedel, i nanomedicinproduktion, vid framställning av högtemperaturbindemedel, investeringsgjutning, självkopierande papper, i katalys, som fuktabsorberande, etc.
Vad är reaktiv kiseldioxid?
Reaktiv kiseldioxid är vilken monomer kisel som helst, inklusive de joniserade formerna och eventuellt alla lösta dimerer av kisel. Med andra ord är reaktiv kiseldioxid den icke-polymera formen av kiseldioxid. Det finns olika metoder vi kan använda för att ta bort reaktiv kiseldioxid från en vattenförsörjning. Sådana metoder inkluderar kalkuppmjukning, jonbyte, omvänd osmos, ultrafiltrering och elektrokoagulering.
Figur 02: En vattenförsörjningstank
Den bästa metoden för att avlägsna reaktiv kiseldioxid från vatten är dock omvänd osmos eftersom denna metod inkluderar oxidation av järn, svavel och mangan, avlägsnande av klor och kloramin, etc. Om vattenförsörjningen endast innehåller kolloidal kiseldioxid, det bästa sättet att ta bort det är ultrafiltrering.
Vad är skillnaden mellan kolloidal kiseldioxid och reaktiv kiseldioxid?
Kolloidal och reaktiv kiseldioxid är två former av kisel som finns i vattenförsörjningen. Den viktigaste skillnaden mellan kolloidal kiseldioxid och reaktiv kiseldioxid är att kolloidal kiseldioxid är den polymera formen av kisel, medan reaktiv kiseldioxid är den icke-polymera formen av kisel. Med andra ord är kolloidal kiseldioxid mycket icke-reaktiv, medan reaktiv kiseldioxid är mycket reaktiv och tenderar att genomgå polymerisation och andra kemiska reaktioner.
Nedan infographic presenterar en sammanfattning av skillnaden mellan kolloidal kiseldioxid och reaktiv kiseldioxid i tabellform.
Sammanfattning – Kolloidal kiseldioxid vs reaktiv kiseldioxid
Kolloidal och reaktiv kiseldioxid är två former av kisel som finns i vattenförsörjningen. Den viktigaste skillnaden mellan kolloidal kiseldioxid och reaktiv kiseldioxid är att kolloidal kiseldioxid är den polymera formen av kisel, medan reaktiv kiseldioxid är den icke-polymera formen av kisel.
